Digitala system EDI610 Elektro- och informationsteknik
Digitala System EDI610 Aktiv under hela första året, höst- och vår-termin Poäng 15.0 Godkännande; U,3,4,5 Under hösten i huvudsak Digitalteknik Under våren Datorteknik Mera information angående datorteknik ges i slutet på HT2
Introduktion Digitalteknik delen Kursinformation HT1 och HT2 Lektioner 18 lektioner vardera 2 tim. Övningar 14 pass vardera 2 tim. Laborationer 6 laborationer vardera 4 tim. Tentamina Skriftlig 5 timmar E-Frågor Löpande under Hösten Lärare Bertil Lindvall kursansvarig föreläsningar, övningar och laborationer inom digitalteknik. Bertil Larsson Övningar och laborationer Lars-Göran Larsson Laborationer Erik Larsson Kursansvarig datorteknik
Syftet med EDI610 Kursens syfte är att ge högskoleingenjören grundläggande kunskaper i digitalteknik och datorteknik. Syftet är också att ge praktiska färdigheter i strukturerade metoder för problemlösning, konstruktion och felsökning.
Målet med EDI610 kunna använda den booleska algebran och den binära aritmetiken kunna beskriva funktionen hos kombinationskretsar och sekvenskretsar kunna beskriva principerna för hur en dator fungerar på registernivå kunna tillämpa systematiska metoder för analys och syntes av kombinatoriska nät och sekvensnät.
Kursinnehåll Logisk algebra. Boolesk algebra. Modulo-2 algebra Binär aritmetik. Talsystem. Binära koder. 2-komplement och 10- komplement Kombinationskretsar. Förenkling och realisering av booleska funktioner i grindnät. Karnaughdiagram. Standardgrindnät för realisering av booleska funktioner Fundamentala sekvenskretsar. Räknare. Register och skiftregister Sekvenskretsar. Tillståndsbegreppet. Sekvenskretsmodellen, typ Mealy och Moore. Synkrona och asynkrona sekvenskretsar. Latchar och vippor Hårdvarubeskrivande språket VHDL. Inledande begrepp i VHDL. Beskrivning av en liten kombinationskrets i VHDL
Kursens upplägg föreläsning 1 2 3 Talsystem, grindar vippor, generella sekvenskretsar samt övning 1 Omvandling föreläsning 4 Boolesk algebra övning 2 föreläsningar 5 Tvåkomplement föreläsning 6 VHDL övning 3 Boolesk algebra tvåkomplement föreläsning 7 VHDL övning 4 + laboration 1 föreläsning 8 övning 5 + laboration 2 föreläsning 9 övning 6 7 + laboration 3 föreläsning 10 övning 8 föreläsning 11 12 övning 9 + laboration 4 föreläsning 13 + laboration 5 övning 10 föreläsning 14 Datorteknik övning 11 + laboration 6 föreläsning 15 16 17 18 Datorteknik övning 12
Lärobok/hemsida Hemert, Lars H: Digitala kretsar, (3:e upplagan 2002), Studentlitteratur, ISBN 91-44-01918-1.( boken har använts som lärobok ett par år och bör kunna köpas begagnad Aktuell information på kursens hemsida http://www.eit.lth.se/kurs/edi610 Besök denna sidan ofta!
krav för godkänd kurs: godkänd på tentamen + godkända laborationskurser. första tentamenstillfället: (december). labbkurs I = 3 hp (digitalteknik under hösten) tentamen = 4,5 hp labbkurs II = 7,5 hp (datorteknik under våren) totalt = 15 hp
Duggor http://elearning.eit.lth.se Det finns 5 duggor att klara av innan tentamen. Dugga 1, 1 Sep 18 Sep Dugga 2, 19 Sep -2 Okt Dugga 3, 3 Okt 23 Okt Dugga 4, 31 Okt 20 Nov Dugga 5, 21 Nov - 18 Dec Omduggor 14 Dec -21 Dec Gäller alla 5 De studenter som har alla prov avklarade inom utsatt tid får 3 poäng som kan användas för att uppnå godkäntgränsen på ordinarie tentamen!
Introduktion till Digitala system Vad är ett digitalt system Hur gör man för att konstruera ett bra digitalt system Vilken teori och systematiskt tillvägagångssätt kan hjälpa oss i utformningen.
Vad gör vi? Vad är målet Allt börjar med en uppgift Givare och räknare Överför beteendet till en graf Tillståndsgraf
Skapa en sanningstabell 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 Plocka ut funktionen/rna F(x)= x y + xy
Målet Skapa grindnät Komponent
Signal V spänning Analog signal ljudvågor mikrofon tid t Analog signal är en kontinuerlig varierande signal
Det digitala systemet Analog till digital Digital till analog analog A/D {0,1} D/A analog Digitalt system digital digital
Omvandling (digitalisering) V t En digital signal tar diskreta värden i diskret tid ( synkrona signaler )
Öka antalet intervall i amplituden V 1 0 1 0 t 3 2 1 0 V 11 10 01 00 t Decimala talsystemet Binära talsystemet 7 6 5 4 3 2 1 0 V 111 110 101 011 100 010 001 000 t
Öka antalet intervall i frekvensen V t Samplingsteoremet En signal som samplas vid frekvensen fs kan rekonstrueras exakt om signalen endast innehåller information under halva samplingsfrekvensen, dvs om signalen är bandbegränsad till fs/2
Talsystem Siffran med störst vikt (till vänster, MSB) Siffran med minst vikt (till höger, LSB) decimala systemet har basen 10 exempelvis, 121.75 1*10 2 + 2*10 1 + 1*10 0 + 7*10-1 +5*10-2 Binära talsystemet har basen 2 vilket medför att 121,75 64 32 16 8 4 2 1 1/2 1/4 1+*2 6 +1*2 5 +1*2 4 +1*2 3 +0*2 2 +0*2 1 +1*2 0 +1*2-1 +1*2-2 1111001,11
forts. 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 Hexadecimala talsystemet med basen 16 vanlig i datorteknik Behövs fler symboler A B C D E och F 0100 4 0101 5 0110 6 0111 7 1000 8 1001 9 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 F
Fort. bas 2 8 10 16 0000 00 0 0 0001 01 1 1 0010 02 2 2 0011 03 3 3 0100 04 4 4 0101 05 5 5 0110 06 6 6 0111 07 7 7 1000 10 8 8 1001 11 9 9 1010 12 10 A 1011 13 11 B 1100 14 12 C 1101 15 13 D 1110 16 14 E 1111 17 16 F